三维植被网护坡技术综合土工网和植被护坡的优点,可有效地解决岩质边坡、高陡边坡防护问题。应用实例表明,三维植被网护坡对边坡的稳定极为有利,防护效果非常好。
近年来出现的三维植被网护坡技术不仅显著提高了边坡的整体和局部稳定性,而且还有利于边坡植被的生长,同时工程造价也较低,符合边坡工程的发展方向,在我国水土保持中有很大的应用价值。三维植被网护坡是指利用活性植物并结合土工合成材料等工程材料,在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统,通过植物的生长对边坡进行加固的一门新技术。根据边坡地形地貌、土质和区域气候的特点,在边坡表面覆盖一层土工合成材料并按一定的组合与间距种植多种植物。通过植物的生长活动达到根系加筋、茎叶防冲蚀的目的,经过生态护坡技术处理,可在坡面形成茂密的植被覆盖,在表土层形成盘根错节的根系,有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀,增加土体的抗剪强度,减小孔隙水压力和土体自重力,从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力。
三维植被网的护坡机理
植被的抗侵蚀作用是通过它的三个主要构成部分来实现的:一是植物的生长层(包括花被、叶鞘、叶片、茎),通过自身致密的覆盖防止边坡表层土壤直接遭受雨水的冲蚀,降低暴雨径流的冲刷能量和地表径流速度,从而减少土壤的流失;二是腐质层(包括落叶层与根茎交界面),为边坡表层土壤提供了一个保护层;三是根系层,这一部分对坡面的地表土壤加筋锚固,提供机械稳定作用。一般情况下,在植物生长初期,由于单株植物形成的根系只是松散地纠结在一起,没有长卧的根系,易与土层分离,起不到保护作用。而三维网的应用正是从增强以上三方面的作用效果来实现更彻底的浅层保护。一是在一定的厚度范围内,增加其保护性能和机械稳定性能;二是由于三维网的存在,植物的庞大根系与三维网的网筋连接在一起,形成一个板块结构(相当于边坡表层土壤加筋),从而增加防护层的抗张强度和抗剪强度,限制在冲蚀情况下引起的“逐渐破坏”(侵蚀作用会对单株植物直接造成破坏,随时间推移,受损面积加大)现象的扩展,*终限制边坡浅表层滑动和隆起的发生。
快速防护措施
(1)当工期与植被培植期发生矛盾,在工程刚竣工即进入暴雨季节时,需采取“加筋草皮”对工程进行快速防护,以便竣工后即可得到全面覆盖的防冲刷植被。“加筋草皮”采用三维植被网在草坪种植场或工地附近的空地上预先培植好草皮,成坪后即可整卷或分块卷起,然后铺设至需防护的边坡上。
(2)在难以治理的干旱地区,可使用土壤凝结剂,把选择好的适合的草籽,经过特殊处理后,与土壤凝结剂拌和喷洒(也可以先播草籽,而后再施用土壤凝结剂)。经土壤凝结剂处理后的坡面,草籽和土壤不会因风吹雨淋而流失,同时凝结剂又降低了土壤中水分的蒸发,在一定程度上保证了草籽的水分供应,大大提高草籽的成活率。
功能
1. 在草皮没有长成之前,可以保护土地表面免遭风雨的侵蚀。
2. 可以牢固地保持草籽均匀地分布在坡面上,免受风吹雨冲而流失。
3. 黑色网垫能大量吸收热能,增加地湿、促进种籽发芽,延长植物生长期。
4. 由于表面粗糙,使风、水流在网垫表面产生无数涡流,因而产生消能作用, 促使其携带物沉积网垫中。
5. 植物生长起来后形成的复合保护层,可经受高水位、大流速的冲刷(二天 内可经受3——4m/s,4——5小时内可经受5—6m/s)。
6. 可替代混凝土、沥青、块石等永久性的坡面防护材料,用于公路、铁路、河 道、堤坝、山坡等坡面保护。
7. 可大幅度降低工程造价,是C15混凝土和干砌块石护坡造价的1/7,浆砌块石造价的1/8。
8. 在沙土地表面铺设后,可防止沙丘的移动,能极大提高地表粗糙度,增加 地表沉积物,改变地表理化性能,改善局部地区生态环境。